
【电】 equivalet conductance
equivalence
【计】 equivalent value
【医】 equivalence
【经】 equivalent
conductance
【化】 conductance; electric conductance
【医】 conductance
等值电导(Equivalent Conductance)是电化学和物理化学中的核心概念,指在相距1米的两平行电极之间,含有1摩尔溶质的电解质溶液所表现出的电导率。其物理意义在于消除了溶液浓度差异对导电能力的影响,便于比较不同电解质的本征导电性能。英文术语为Equivalent Conductance,常用符号Λ表示。
等值电导Λ与溶液电导率κ(单位:S/m)及浓度c(单位:mol/m³)的关系为: $$ Λ = frac{κ}{c} $$ 其中浓度c需以摩尔每立方米(mol/m³)为单位。若浓度单位为mol/L,则需转换为mol/m³(即乘以1000),公式调整为: $$ Λ = frac{κ times 1000}{c} $$
离子迁移能力的度量
等值电导直接反映离子在电场中的迁移速率。强电解质(如HCl、KCl)的Λ值较高,表明其离子迁移率高;弱电解质(如醋酸)因电离度低,Λ值较小。实验测定Λ随浓度变化的规律可推导线粒体解离度。
浓度依赖性与极限值
电解质溶液的Λ随浓度降低而增大,并在无限稀释时达到极限值(Λ₀)。科尔劳施定律指出,强电解质的Λ与√c呈线性关系: $$ Λ = Λ₀ - Ksqrt{c} $$ 弱电解质则不符合此规律,其Λ在低浓度时急剧上升。
离子独立迁移定律
在无限稀释条件下,Λ₀等于阳离子和阴离子极限摩尔电导率之和: $$ Λ₀ = λ₀⁺ + λ₀⁻ $$ 这一定律揭示了离子导电性的加和性,是计算未知离子电导的基础。
在电池电解液设计、电镀工艺优化及水质纯度检测中,等值电导是评估电解质性能的关键参数。例如,通过测量Λ₀可计算溶液中的离子总数,进而判断超纯水的杂质含量。工业电导仪常内置浓度-电导率转换算法,间接应用等值电导原理。
“等值电导”是电路分析中的一个概念,通常指在复杂电路中,通过等效简化方法得到的单一电导值,用于表征原电路整体的导电特性。以下是详细解释:
电导(G)是电阻(R)的倒数,公式为: $$ G = frac{1}{R} $$ 单位为西门子(S),表示导体传输电流的能力。等值电导则是将多个电导元件(如并联或串联的电阻)简化为一个等效电导值的概念。
并联电路:多个电导并联时,总等值电导为各电导之和,即: $$ G_{text{eq}} = G_1 + G_2 + cdots + G_n $$ 例如,两个并联电阻的等效电导可直接相加。
交流电路:在导纳(Y)分析中,电导是导纳的实部(Y = G + jB),此时等值电导可能用于简化导纳网络的实部计算。
等值电导与等效电阻(Req)互为倒数: $$ G{text{eq}} = frac{1}{R{text{eq}}} $$ 例如,若两个电阻R₁、R₂并联,等效电阻为: $$ R{text{eq}} = frac{R_1 R_2}{R_1 + R2} $$ 则等值电导为: $$ G{text{eq}} = frac{1}{R_1} + frac{1}{R_2} $$
等值电导是电路等效分析的重要工具,通过简化多元件电路为单一电导值,便于工程计算和性能评估。其核心原理基于电导的倒数关系及电路叠加规则,广泛应用于电力系统、电子电路设计等领域。
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